梨园ijuh数字大坝系统的开发建设及运行

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1、梨园ijuh数字大坝系统的开发建设及运行　　１工程概况　　梨园水电站位于云南省迪庆州香格里拉县（左岸）与丽江市玉龙县（右岸）交界的金沙江中游河段，是金沙江中游河段规划的第３个梯级。梨园水电站是以发电为主、兼顾防洪，并具有库区航运和旅游等综合效益的大型水电水利工程。水库正常蓄水位１　６１８ｍ，相应库容７．２７１０８ｍ３，电站装机容量２　４００ＭＷ（４６００ＭＷ）。　　枢纽主要由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、左岸引水系统、左岸泄洪冲沙洞及左岸岸边发电厂房等建筑物组成。混凝土面板堆石坝基础最低高程１　４７１ｍ，坝顶高程１　６２６ｍ，最大坝高１５５ｍ，坝顶长

2、５２５．３ｍ，坝顶宽１２ｍ。大坝上游坝坡１∶１．４，下游坝坡在高程１　５９４ｍ以上采用１∶１．７，以下采用１∶１．５。　　堆石坝总填筑量约８０２１０４ｍ３，其中坝体主填筑料总量约７３２１０４ｍ３，根据料源及对坝料特性、施工方便、经济合理等要求，大坝从上游到下游依次分为垫层区（２Ａ）、过渡区（３Ａ）、主堆石区（３Ｂ）、下游堆石区（３Ｃ、３Ｄ），周边缝下设特殊垫层区（２Ｂ）。　　坝体填筑最大剖面见图１。　　　　２０１１年８月１６日大坝填筑正式开始施工，２０１３年７月２５日，坝体填筑至１　６２３ｍ高程，完成大坝主体填筑７３１１０４ｍ３。坝体填筑最大月强度为

3、４７．９１０４ｍ３，在这样的坝体填筑强度下，如何做好大坝填筑施工质量控制，如何在及时高效地收集和管理大坝工程建设过程中的质量监测、安全监控、施工进度等信息，是工程建设管理的重要技术问题。　　为此，云南金沙江中游水电开发有限公司委托天津大学开展了梨园水电站面板堆石坝建设与监测信息管理系统（简称数字大坝系统）的研究开发与建设工作。　　２梨园ｉｊｕｈ数字大坝系统的开发与建设　　２．１数字大坝系统建设目标　　１）建立一套具有实时性、连续性、自动化、X络化、可视化、高精度等特点的梨园水电站面板堆石坝施工监测系统。系统对大坝施工的坝面碾压和坝料运输进行有效监控，

4、建立质量动态实时控制及预警机制，使大坝填筑施工过程始终处于系统的监控状态，实现施工在线实时监测和反馈控制，有效控制施工质量。　　２）将水电站的设计、施工及运行过程中涉及众多动、静态信息进行综合集成和有效管理与分析，为水电站设计、施工、运行与工程建设管理等提供全面、快捷、准确的信息服务和决策支持系统。　　３）提高工程建设管理水平与效率，为打造梨园优质精品工程服务。　　２．２数字大坝系统主要内容　　梨园水电站数字大坝系统主要包括上坝运输过程实时监控、填筑碾压过程实时监控、大坝施工信息ＰＤＡ采集、大坝安全监测信息集成管理、综合信息三维可视化管理、数字大坝系

5、统设施等几个方面的内容。数字大坝系统结构设计见图２。　　２．２．１上坝运输过程实时监控系统　　通过在上坝运输自卸车上安装监测设备，对自卸车从料场装料到坝面卸料的全过程进行远程监控，当发现自卸车实际卸料地点与应卸料区域不匹配时向施工管理人员进行反馈以及时处理，并可进行上坝运输强度与上坝道路车流量的统计分析。　　２．２．２大坝填筑碾压过程实时监控系统　　通过在振动碾上安装监测设备，对大坝填筑施工过程中的碾压参数（包括碾压机行走速度、碾压遍数、激振力输出状态、压实厚度）进行远程监控，当发现存在超速、漏碾等施工不规范情况发生时，即时向施工管理人员进行反馈以及

6、时处理，从而保证碾压施工过程能严格按照经生产型试验确定的参数进行，避免不规范现象的出现，保证施工质量。　　　　２．２．３大坝施工信息ＰＤＡ采集系统　　对于不能应用监测设备自动采集的重要工程信息，如车辆调度信息、试验检测信息，需要在施工现场进行采集的，可应用ＰＤＡ进行人工采集。　　２．２．４大坝安全监测信息集成管理系统　　将大坝安全监测单位采集的安全监测信息集成到数字大坝系统中，并在大坝整个寿命周期内进行长期跟踪与动态分析。　　２．２．５数字大坝综合信息三维可视化管理系统　　构建梨园水电站三维虚拟模型，将工程建设过程中涉及的工程信息与三维模型相结合，在

7、虚拟的数字大坝系统环境下，实现各种工程信息的集成化、可视化管理。　　２．３数字大坝系统设施　　数字大坝系统设施包括总控中心，设置于业主管理营地，由研发单位值守，负责整个系统的管理与维护。分控站设置于大坝施工现场下游约５００ｍ处施工值班室，配备电脑与X络设备，由监理在此值班，值班人员通过电脑进行监控。ＧＰＳ基准站（整个系统的位置基准）、服务器组（设置于业主营地机房）、硬件设备包括碾压机监测设备，安装于碾压机上。自卸车监测设备，安装于自卸车上；ＰＤＡ设备等。　　３数字大坝系统的运行与管理　　３．１数字大坝系统运行管理体系　　业主单位通过合同约定、制定数字

8、大坝系统运行管理办法，明确监理、施工单位数字大坝运行管理及配合责任，过程中通过检查考核，形成了由业主牵头协调